JP2002095304A - 作業機連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラクタに作業機を装着して作業するとき、
作業機の振動がトラクタに伝播されて居住性を悪くして
いたのを解消する。 【解決手段】 トラクタ１に作業機２を装着する作業機
連結装置３であり、作業機側の機体であるサポートアー
ム１１に振動を防振する弾性体１７を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機連結装置
（作業機取付け装置）に係り、トラクタにロータリ等の
作業機を直装する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ（乗用トラクタ）の作業機連結
装置（作業機取付け装置）として、直装式があり、この
直装式には三点リンクヒッチ（標準三点リンクヒッチと
特殊三点リンクヒッチをいう）と二点ヒッチ式とがある
（１９９６年２月２０日発行の生物生産機械ハンドブッ
ク（コロナ社発行）における第３１２ページ〜第３１７
ページ参照）。直装式の作業機取付け装置における連結
部（２点ヒッチ部分、３点ヒッチ部分等をいう）は、金
属製連結ピン（連結軸を含む以下同じ）を連結孔に挿通
して結合（接合）したものであり、金属同士の接触又は
当接であることから、作業機の振動、衝撃が直接的にト
ラクタ側に伝播され、全身振動・局所振動（手腕系振動
および背負振動）の要因となり、オペレータの居住性を
悪くするおそれがあった（全身振動とは全身あるいは躯
幹が揺さぶられ、生体への影響が考えられる振動をい
い、前記局所振動と併せて前記刊行物の第３０４ページ
〜第３０６ページ参照）。

【０００３】この振動（衝撃）および騒音は、農業機械
化の課題であり、トラクタに連結した作業機においては
トラクタのダッシングを招いて車体の亀裂、割損等の要
因ともなっていた。また、実開昭４９−１４０９号公報
には、内外筒間にゴムを充填してなるゴムジョイントを
機台或いは作業機などとの連結部に装備した支持リンク
が提案されている（従来例の１）。更に、特開平４−３
３５８０２号公報には、トラクタの３点リンクヒッチに
連結ピンを介して連結される連結部材を備えたトラクタ
作業機において、上記連結ピンと連結部材との間に、緩
衝部材及びこの緩衝部材の撓み量を所定範囲に規制する
ストッパを介設したトラクタ作業機の連結部緩衝装置が
提案されている（従来例の２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例の１は、支持リ
ンク（左右のロワーリンク）の両端部にゴムジョイント
を装備したものであり、ロワーリンクの構成が特殊とな
って汎用性に欠けるとともに、ゴムジョイントにおける
ゴムゲージが分厚くなっていることから、振動等の防振
作用（弾性撓み量）は期待できると推定できるが、トラ
クタのＰＴＯ軸にジョイント軸を接合して作業機を駆動
するとき、前記ゴムジョイントの弾性撓みによってジョ
イント軸のヨーク部分における折れ角が等角とならず不
等速運動（トルク変動）をするという課題がある。

【０００５】従来例の２は、緩衝部材（リング状ゴム）
の撓み量を規制するストッパを備えていることから、前
述の不等速運動は防止できるが、構造が複雑で作業機側
又はトラクタ側（三点リンク等のヒッチを含む）の大幅
な設計変更が必要となり、専用機（従来例の２では振動
式サブソイラー）としてはともかく他の作業機（ロータ
リ等）への適用は困難であるという課題がある。本発明
は、作業機の振動（衝撃）の伝播によるオペレータの居
住性を悪くすることなく、しかも、トラクタのダッシン
グ現象も効果的に阻止できながら、トラクタに対する作
業機の連結に汎用性（種々の作業機に適用可能）を有す
る作業機連結装置を提供することが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、トラクタに作
業機を装着する作業機連結装置において、前述の目的を
達成するために、次の技術的手段を講じている。すなわ
ち、請求項１に係る本発明は、作業機側の機体に、少な
くとも前後方向の振動および衝撃を防振・緩衝する弾性
体を備えていることを特徴とするものである。このよう
な構成をしたことにより、トラクタに作業機を装着して
作業、例えば、ロータリによる耕耘作業を行うとき、そ
の作業によって前後または上下方向の振動（衝撃）が作
用（発生)し、これがトラクタ側に伝播されるとオペレ
ータ（運転者等）の居住性に悪影響を与えるのを、弾性
体による弾性撓みによって防振・緩衝（減衰・遮断）す
るのである。

【０００７】前記作業機連結装置は２点ヒッチであり、
この２点ヒッチ部分に弾性体を備えているのである（請
求項２）。ここで２点ヒッチ部分とは、２点ヒッチ点を
いう。また、前記作業機連結装置は３点ヒッチであり、
この３点ヒッチ部分に弾性体を備えているのである（請
求項３）。ここで３点ヒッチ部分とは、上部ヒッチ点、
左右の下部ヒッチ点をいうが、上部リンク点、下部リン
ク点を含む概念である。

【０００８】更に、本発明は前述した請求項２の２点ヒ
ッチ部分および請求項３の３点ヒッチ部分は、連結ピン
の外周面上に筒形弾性体を固着していることが推奨され
る（請求項４）。また、前述した請求項１〜４のいずれ
かにおいて金属製の内・外２重筒体間に筒形弾性体を筒
軸方向に移動不能に装着していることが推奨される。こ
こで筒形弾性体を筒軸方向に移動不能に装着する手段と
しては、金属製の内・外２重筒体間に充填の筒形弾性体
を接着（加硫接着を初め接着剤による接着）するか焼き
付け固着する等を採用できる。

【０００９】さらに、前述した請求項５において、内・
外２重筒体のいずれか一方又は双方はディスタンスカラ
ーであることが推奨される（請求項６）。また、前述し
た請求項５又は６において、内・外２重筒体および筒形
弾性体の肉厚が同一又はほぼ同一であることが推奨され
る（請求項７）。ここで筒形弾性体の肉厚は、内・外２
重筒形の肉厚より厚くすることによって振動（衝撃）の
吸収（緩和・緩衝）機能（作用）を大きくできるが、筒
形弾性体の肉厚を内外２重筒体の肉厚と同一又はほぼ同
一とすることによって、振動（衝撃）の吸収作用を奏し
つつ不等速運動を抑制し、動力伝達に際しての騒音、ジ
ョイント部分の折損等を防止できるのである。

【００１０】更に、前述した請求項２又は請求項４〜７
において、金属製の内・外２重筒体間に筒形弾性体を筒
軸方向に移動不能に装着しており、２点リンクにおける
連結ピンが内筒体に挿通されていてこの連結ピンが、挿
抜自在又は挿抜不能に固着されていることが推奨される
（請求項８）。また、本発明は、トラクタ側の連結体に
は作業機を連結するための連結ピンを受け止める受け面
を備え、この受け面に、作業機側の連結ピンが当接され
て少なくとも前後方向の振動および衝撃を防振・緩衝す
る弾性体が備えられていることを特徴とするものである
（請求項９）。

【００１１】更に、前述した請求項９において、トラク
タ側の連結体には,Ｕ形若しくはフック形の連結部を備
え、この連結部の有底部（奧部）が受け面に形成され、
この受け面に弾性体が貼付けられていることが推奨され
るし（請求項１０）、また、前述した請求項９又は１０
において、受け面の弾性体に連結ピンを当接した状態で
この連結ピンの離脱を阻止する抜け止めピンを備え、こ
の抜け止めピンの外周に弾性体を装着していることが推
奨される（請求項１１）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は作業機連結装置とし
て、２軸４車輪形トラクタ１にロータリ耕耘機で例示す
る作業機２を、２点ヒッチによる連結装置３により着脱
自在に連結（装着））したものを示している。トラクタ
１はこの車体４上に、左右のリフトアーム５を有する油
圧装置（作業機昇降装置）６を備えているとともに、左
右の後輪７はフェンダ７Ａで覆われており、左右のフェ
ンダ７Ａ間に運転席８が備えられ、車体４からはＰＴＯ
軸９が突き出されている。

【００１３】図２〜図７は、２点ヒッチによる連結装置
３の詳細を示しており、この連結装置３は車体４の後面
側に固着（ボルト止め等）しているヒッチ台枠１０に、
作業機２から突設された左右のサポートアーム（ブラケ
ット）１１をヒッチ部分１２にて連結し、左右のサポー
トアーム（作業機側の機体に該当する）１１と左右のリ
フトアーム５とを連結することで昇降自在とされてい
る。図２〜図７において、トラクタ側の連結体であるヒ
ッチ台枠１０はＰＴＯ軸９を挟んで左右両側に連結腕１
４を備え、この左右の連結腕１４の自由端には側面視で
Ｕ字形のヒッチ金具１５が固着され、この左右のヒッチ
金具１５のそれぞれにヒッチ部分１２が連結され、抜け
止めピン１６をヒッチ金具１５に挿通することで離脱不
能に連結され，前記左右の２点ヒッチ部分に少なくとも
前後方向の振動および衝撃を防振・緩衝する弾性体１７
が備えられている。

【００１４】図２および図３においてヒッチ部分には、
サポートアーム１１の先端に連結ピン１８（連結ボルト
であり、ヒッチピンとなる）のピン軸心を左右方向とし
て挿通してそのネジ部１８Ａに座金１８Ｂを介してナッ
ト１８Ｃがねじ込まれてここに連結ピン１８は挿抜自在
であり、この連結ピン１８に金属製の内・外筒体１９
Ａ、１９Ｂ間に筒形弾性体１７を介在させ、この筒形弾
性体１７が加硫接着、焼き付け等の手段で筒軸方向に移
動不能に装着されている。前記筒形弾性体１７は、金属
製の内・外筒体１９Ａ、１９Ｂ間に介在させて筒軸方向
に移動可能として装着することもできるが、移動不能に
装着することで筒両端部におけるめくれ、はみ出し等に
よる破れを防止できて有利となる。

【００１５】また、前記筒形弾性体１７の肉厚（ゲー
ジ）は、内・外筒体１９Ａ、１９Ｂの肉厚より厚く又は
薄くすることも可能であるが、極端に厚くすると振動等
の吸収作用（弾性撓み量）の点で有利となるものの、Ｐ
ＴＯ軸９に接合したジョイント軸（ユニバーサル軸）２
０におけるジョイント部２０Ａにおいて不等速運動を招
くおそれがあるし、一方、薄くなりすぎると弾性撓み量
の不足による振動等の吸収作用が悪くなる。これ故、弾
性体１７の肉厚は、内・外筒体１９Ａ、１９Ｂの肉厚と
同一又はほぼ同一とされており、具体的には、外筒体１
９Ｂの外径が２２mmで内径が１８mmであり（肉厚２m
m）、内筒体１９Ａの外径は１５mmで内径は１０.４mmで
ある（弾性体のゲージは１.５mmとなる)。ここで、外筒
体１９Ｂの外径を２２mm（２２mm前後を含む）としたの
は、既住の２点ヒッチにおけるヒッチピンの外径に合わ
せたことによる。

【００１６】また、筒形弾性体１７はゴム、特に、合成
ゴム材料であり、その硬度（硬さ）は任意であるけれど
も、ＪＩＳショアＡ硬度において６０度前後とすること
が推奨される。更に、図３で示すように内・外筒体１９
Ａ、１９Ｂのうち内筒体１９Ａの筒長が外筒体１９Ｂの
筒長よりも長く形成されることによって、図示例では内
筒体１９Ａがディスタンスカラーの機能を有し、この内
筒体１９Ａに挿抜自在に挿通した連結ピン１８のネジ部
１８Ａに対するナット１８Ｃの締結による間隔を保持す
るものとされている。

【００１７】図では内筒体１９Ａについてディスタンス
カラーの機能を持たせているが、外筒体１９Ｂ又は内・
外筒体１９Ａ、１９Ｂの双方にディスタンスカラーの機
能をもたせても良い。更に、図２および図３に示した実
施の形態では、ナット１８Ｃを弛めることによって連結
ピン１８が挿抜自在とされているが、図４および図５で
示すように連結ピン１８をサポートアーム１１に溶接す
ることによって挿抜不能に固着したものであっても良
い。

【００１８】また、弾性体１７は内・外筒体１９Ａ、１
９Ｂ間に介在（移動可能と移動不能を含む）している
が、図５で示すように、ヒッチ金具１５（トラクタ側の
連結体）の奥部（受け面１５Ａ）に、板状（ヒッチ金具
１５の受け面１５Ａに沿うＵ字形）の弾性体１７Ａを接
着又はコーティング等で介在させたものであってもよ
く、この弾性体１７Ａを採用するときは、作業機側の連
結ピン１８が弾性体１７Ａに直接又は間接的に当接され
て少なくとも前後方向の振動等を吸収することになる。
但し、板状の弾性体１７Ａについては、図２および図３
の実施の形態においても採用できるし、この板状の弾性
体１７Ａと筒形弾性体１７の双方を採用することもでき
る。

【００１９】以上説明した２点リンクによる連結装置を
用いてのトラクタ１と作業機２との連結要領を説明す
る。トラクタ１と作業機２とを相対運動として接近さ
せ、ヒッチ部分１２をヒッチ金具（連結部）１５に嵌入
して受け面１５Ａにヒッチ部分１２を嵌合（当接）した
後、ヒッチ金具１５に抜け止めピン１６を上下方向から
挿通してヒッチ部分１２（連結ピン１８）の離脱を阻止
することで連結が完了し、その後、ＰＴＯ軸９にジョイ
ント２０Ａを接合するのである。

【００２０】この２点リンクによる連結装置３で作業機
２を昇降自在に装着して図ではロータリ耕耘作業を実施
するとき、作業機２のロータリ部２Ａが対地に打ち込ま
れたりする反力がトラクタ１に対する上下又は前後の振
動、衝撃となって伝播されるが、筒体弾性体１７又は／
および板状の弾性体１７Ａによる緩衝作用（弾性撓み作
用）によって振動等が吸収又は減衰又は遮断され、ま
た、トラクタ１のダッシングも防止されるのである。図
６および図７は前述した抜け止めピン１６に代替する抜
け止め手段１６０を示しており、２点ヒッチ部分１２等
の他の構成と作用は一部共通するので共通部分は共通符
号を援用し、以下、抜け止め手段１６０について説明す
る。 台枠１０における左右の連結腕１４の外側面に
は、横軸１６０Ａを支点に揺動（上下動）する抜け止め
フック１６０Ｂが装着されており、この左右の抜け止め
フック１６０Ｂは横軸１６０Ａを支点として不安定切換
自在となるようにコイルバネで例示する引張付勢体１６
０Ｃによって係合方向に付勢（弾引）されている。

【００２１】更に、抜け止めフック１６０Ｂにはヒッチ
部分（連結ピン１８）１２が押当てられることにより、
該フック１６０Ｂを引張付勢体１６０Ｃの付勢力に抗し
て横軸１６０Ａを支点に持ち上げるためのカム面（傾斜
部）１６０Ｄが形成されているとともに、手動による解
除レバー部１６０Ｅが形成されている。この図６および
図７に示した実施形態においては、作業機側（サポート
アーム１１）とトラクタ１側（台枠１０）を相対運動と
して接近させ、ヒッチ部分１２をカム面１６０Ｄに押し
当てると、抜け止めフック１６０Ｂが横軸１６０Ａを支
点に引張付勢体１６０Ｃに抗して持上げられ、ヒッチ部
分に対して連結ピン１８がヒッチ金具１５の奥部（有底
部）に嵌合すると、引張付勢体１６０Ｃの付勢力によっ
て抜け止めフック１６０Ｂがヒッチ部分１２に離脱不能
として係合するのであり、図２〜図５で例示した抜け止
め手段としての抜け止めピン１６を連結の都度抜差しす
る必要はなくなるとともに、ヒッチ部分１２の嵌合スキ
マも引張付勢体１６０Ｃの弾引力で少なくなってガタの
ない連結（２点リンクによる装着）が確保されているの
である。

【００２２】但し、連結解除は、解除レバー部１６０Ｅ
を操作してフック１６０Ｂを持上げることになるが、こ
のときの持上げ量を規制するストッパーピン１６０Ｆを
備えることが望ましく、また、ヒッチ金具１５にはフッ
ク１６０Ｂが挿脱される切込部１５Ｂが形成されてい
る。また、図６及び図７においては、受け面１５Ａに板
状の弾性体１７Ａを装着してこの弾性体１７Ａに連結ピ
ン１８を当接することもできるし、図２〜４等で例示し
た内・外筒体１９Ａ、１９Ｂ間に筒形弾性体１７を装着
したものであっても良いし、更に、フック１６０Ｂの内
面（係合面）部分に、板状の弾性体を貼着又はコーティ
ングさせても良い。

【００２３】図８〜図１１は作業機連結装置３として３
点ヒッチ（３点リンク装着方式）を示している。この３
点ヒッチによる作業機連結装置３は、左右のロワーリン
ク３０と中央１本のトップリンク３１とを備えて構成さ
れ、図示例では、車体４の後部に延長ブラケット３２を
備え、この延長ブラケット３２にトップリンク３１の上
部リンク点を枢着した特殊３点リンクヒッチとされてい
るが、勿論欧米形である標準３点リンクヒッチであって
もよく、左右のリフトアーム５と左右のロワーリンク３
０とが、リフトロット１３にて連結されることで、作業
機２を昇降自在に装着している。

【００２４】更に、図示の３点ヒッチは、左右のロワー
リンク３０の下部ヒッチ点とトップリンク３１の上部ヒ
ッチ点を正背面視でアーチ形乃至門形に形成した連結枠
３３で３点（自由端）を定形化したオートカプラー形と
されており、連結枠３３には左右の下部掬い部（連結
部）３３Ａをフック形として備え、中央（頂部）の上部
掬い部（連結部）３３ＢをＵ形として備え、これらはト
ラクタ側の連結体を構成している。作業機側の連結体、
すなわち、左右方向中央のトップマスト３４には上部ヒ
ッチ点となる連結ピン１８を備え、左右のサポートアー
ム３５には下部ヒッチ点となる連結ピン１８を備え、こ
れら連結ピン１８を左右の下部掬い部３３Ａおよび上部
掬い部３３Ｂにより掬い上げて連結されることで３点ヒ
ッチ部分３６を構成しており、この３点ヒッチ部分３６
に弾性体１７が備えられて上下方向および前後方向（少
なくとも前後方向）の振動・衝撃を防振・緩衝（減衰・
遮断を含む）するように構成されている。

【００２５】３点ヒッチ部分３６に備えた弾性体１７
は、既述した金属製の内・外筒体間に筒形弾性体を装着
した筒構成とし、この内筒体に連結ピン１８を挿脱自在
又は挿抜不能に固定したものであっても良いが、Ｕ形若
しくはフック形の連結部（左右の下掬い部３３Ａと上掬
い部３３Ｂ）の有底部（奥部）が受け面１５Ａとされて
いて、この受け面１５Ａに板状の弾性体１７Ａが貼付け
られていて、この弾性体１７Ａに連結ピン１８の外周面
に当接されている。更に、左右のロワーリンク３０の連
結ピン１８にはこの外周面に筒形の弾性体１７が固着さ
れており、連結ピン１８の全周に筒形弾性体１７を固着
することで全周に亘っての弾性撓みが確保されて有利と
なり、これは、図２〜図５で示した抜け止めピン１６の
外周全体に筒形弾性体１７を固着することができること
を意味している。

【００２６】また、連結枠３３で３点リンク（３点ヒッ
チ）を定型化して作業機２を油圧装置６の昇降動作で自
動連結（オートヒッチ）することが可能となるが、この
とき、図９で示しているPIC軸３７に対してジョイント
軸２０を自動連結することもできる。以上詳述した実施
形態は一例であり、本発明では種々の設計変更は可能で
ある。例えば、弾性体の材料としてゴム系弾性材料以外
に、樹脂系弾性材料とすることも可能である。

【００２７】また、作業機としてはロータリ耕耘機以外
（例えばザブソイラー、プラウ等）であっても良い。更
に、作業機連結装置としては、１点ヒッチであっても適
用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り本発明によれば、トラクタ側
又は作業機側の構成を大幅に設計変更する必要がなく汎
用性に富んだ作業機連結装置をオペレータの居住性を損
なうことなく提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２点リンクで示す全体構成の側面図である。

【図２】２点ヒッチ部分の平面図である。

【図３】図２のヒッチ部分の断面図である。

【図４】図２の側面図である。

【図５】図３の他例を示す断面図である。

【図６】図２の他例を示す平面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】３点リンクで示す全体構成の側面図である。

【図９】（１）は図８の主要部を示す側面図、（２）は
平面断面図である。

【図１０】図８の連結枠を示す正面図である。

【図１１】図１０の上掬い部を示す側面図である。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ 作業機 ３ 連結装置 １１ サポートアーム（作業機側の機体） １７ 弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 和正 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 Ｆターム(参考） 2B041 AA02 AA17 AB05 AC03 CA15 CA16 CC02 CC12 CC19 CC30 CF12 CF13

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラクタに作業機を装着する作業機連結
   装置において、作業機側の機体に、少なくとも前後方向
   の振動および衝撃を防振・緩衝する弾性体を備えている
   ことを特徴とする作業機連結装置。
2. 【請求項２】 作業機連結装置は２点ヒッチであり、こ
   の２点ヒッチ部分に弾性体を備えていることを特徴とす
   る請求項１に記載の作業機連結装置。
3. 【請求項３】 作業機連結装置は３点ヒッチであり、こ
   の３点ヒッチ部分に弾性体を備えていることを特徴とす
   る請求項１に記載の作業機連結装置。
4. 【請求項４】 請求項２の２点ヒッチ部分および請求項
   ３の３点ヒッチ部分は、連結ピンの外周面上に筒形弾性
   体を固着していることを特徴とする作業機連結装置。
5. 【請求項５】 金属製の内・外２重筒体間に筒形弾性体
   を筒軸方向に移動不能に装着していることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の作業機連結装置。
6. 【請求項６】 内・外２重筒体のいずれか一方又は双方
   はディスタンスカラーであることを特徴とする請求項５
   に記載の作業機連結装置。
7. 【請求項７】 内・外２重筒体および筒形弾性体の肉厚
   が同一又はほぼ同一であることを特徴とする請求項５又
   は６に記載の作業機連結装置。
8. 【請求項８】 金属製の内・外２重筒体間に筒形弾性体
   を筒軸方向に移動不能に装着しており、２点リンクにお
   ける連結ピンが内筒体に挿通されていてこの連結ピン
   が、挿抜自在又は挿抜不能に固着されていることを特徴
   とする請求項２又は請求項４〜７のいずれかに記載の作
   業機連結装置。
9. 【請求項９】 トラクタに作業機を装着する作業機連結
   装置において、トラクタ側の連結体には作業機を連結す
   るための連結ピンを受け止める受け面を備え、この受け
   面に、作業機側の連結ピンが当接されて少なくとも前後
   方向の振動および衝撃を防振・緩衝する弾性体が備えら
   れていることを特徴とする作業機連結装置。
10. 【請求項１０】 トラクタ側の連結体には,Ｕ形若しく
    はフック形の連結部を備え、この連結部の有底部（奧
    部）が受け面に形成され、この受け面に弾性体が貼付け
    られていることを特徴とする請求項９に記載の作業機連
    結装置。
11. 【請求項１１】 受け面の弾性体に連結ピンを当接した
    状態でこの連結ピンの離脱を阻止する抜け止めピンを備
    え、この抜け止めピンの外周に弾性体を装着しているこ
    とを特徴とする請求項９又は１０に記載の作業機連結装
    置。